Whole field evaluation of stress components in
digital photoelasticity—Issues, implementation and application
M. Ramji, K. Ramesh
Department of Applied Mechanics, Indian Institute of Technology, Madras, India
Received 15 May 2007; received in revised form 11 September 2007; accepted 26 September 2007
Available online 19 November 2007
Abstract
In photoelasticity, the method of obtaining the individual values of principal stresses/normal stresses separately is referred to as stress
separation. Shear difference is one of the widely used techniques for stress separation in photoelasticity and one needs the value of fringe
order and the isoclinic angle free of noise at every pixel over the domain. For accurate parameter determination, a ten-step phase shifting
approach which uses a plane polariscope for isoclinic determination and a circular polariscope for isochromatic determination is
proposed. A new quality guided approach for isoclinic unwrapping is developed. Isochromatic phasemap free of ambiguous zones is
obtained by a new methodology and is unwrapped by a quality-guided approach. Whole field evaluation of stress components and its
representation is then presented. The models used in this study are intentionally subjected to moderate loads showing a high level of
isochromatic–isoclinic interaction. In view of this, the isoclinic data has several kinks which is found to cause streak formation in the
whole field representation of separated stress components. An outlier smoothing algorithm is proposed for getting a smooth variation of
the digital photoelastic parameters over the domain. Use of such smoothed data for stress separation has removed the streaks and has
also greatly improved the accuracy of the separated stress components.
r 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Keywords: Digital photoelasticity; Unwrapping; Smoothing; Stress separation
ارزیابی میدانی کلی از اجزای تنش در فوتوالاستیسیته دیجیتال- مسائل، اجرا و کاربرد
چکیده
در فوتوالاستیسیته، روش به دست آوردن مقادیر تنش اصلی / تنش نرمال به طور جداگانه به عنوان تفکیک تنش نامیده می شود. تفاوت تنش برشی یکی از تکنیک هایی است که به طور گسترده ای برای تفکیک تنش در فوتوالاستیسیته مورد استفاده قرار می گیرد و باید مقدار مرتبه حاشیه و زاویه ایزو کلینیک آزاد از نویز در هر پیکسل بر روی دامنه مشخص شود. برای تعیین پارامتر دقیق، رویکرد تغییر فاز ده گام که با استفاده از قطب سنج نور هواپیما برای تعیین ایزوکلینیک و قطب سنج نور مدور برای تعیین هم رنگ ارائه شده است، مورد استفاده قرار میگیرد.کیفیت رویکرد هدایت جدید برای آزاد سازی ایزوکلینیک توسعه داده شده است. فاز نقشه آزاد هم رنگ رایگان از مناطق مبهم است که توسط یک روش جدید به دست آمده است و توسط یک رویکرد با کیفیت هدایت بدون پوشش، ایجاد شده است. و سپس ارزیابی میدانی کلی از اجزای تنش و مسائل آن معرفی شده اند.مدل های مورد استفاده در این مطالعه عمدا برای بارهای متوسط جهت نشان دادن سطح بالایی از تعامل همرنگ-ایزوکلنیک در نظر گرفته شده اند. از این نظر، داده ایزوکلنیک به علت تشکیل رگه در کل محدوده میدانی که سبب گره خوردگی دربرداشت از اجزای تنش می شود، جدا شده است.الگوریتم نرم اشاره شده دارای یک تنوع نرم از پیشنهاد پارامترهای فوتوالاستیک دیجیتال نسبت به دامنه استفاده می کند. استفاده از چنین داده هایی برای تفکیک تنش، رگه را حذف کرده است و نیز تا حد زیادی دقت اجزای تنش تفکیک شده را بهبود بخشیده است.
کلید واژه ها : فوتوالاستیسیته دیجیتال ، آزاد یا بدون پوشش)، آزاد سازی، تفکیک تنش
تعداد صفحات فارسی=30
تعداد صفحات لاتین= 15(دو ستونه)
ارزیابی میدانی کلی از اجزای تنش در فوتوالاستیسیته دیجیتال- مسائل، اجرا و کاربرد